JP2005085580A - 面照明装置及び導光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 面照明装置は、光源2と導光板1を有し、光を入射させる第1領域7と、第1領域7に連続して光を出射する第2領域8とを有し、第1領域7の厚みが光源2側から導光方向へ向って漸次大きくなるように設定され、第1領域7の厚み方向の両面が反射面11,12として形成されて成る。
【選択図】 図1
Description
また、上述したように導光板は、導光板から出射する光の輝度や輝度均一性が低いため、輝度向上シートや輝度均一性向上シートを用いる必要があった(特許文献2参照)。
このLEDと蛍光体を封止する技術については、さまざまな手法が知られている(特許文献3、特許文献4参照)。
このように従来の導光板は、光源から広がるタイプの光が照射されると、導光板に進行したとき導光板の前面で光が発光してしまうため、導光板の奥まで光を導光できず、図12Aに示すように面発光に明るさのむらが生じ、放射能率と輝度分布の一様性に問題を生じていた。
上述した通り、従来の導光板は、光を一様に面発光させるためにさまざまな種類の光学シートを複数枚積層してモジュール構造化しなければならないので光学調整を複雑にする要因となっている。
第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光軸に沿ってプリズム又はV溝を形成することができる。
第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光源からの光の入射位置を基点にして放射状にプリズム又はV溝を形成することができる。
第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光軸に沿って頂角が変化するプリズム又はV溝を形成することができる。
導光板の隣り合う光源間に対応した部分には、三角柱状の切り込み部を形成することができる。
光源は、黄色蛍光体層を有した青色半導体発光素子で構成し、この半導体発光素子を導光板に取着し、又は導光板に一体成形することが好ましい。
導光板の第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光軸に沿ってプリズム又はV溝を形成することができる。
導光板の第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光源からの光の入射位置を基点にして放射状にプリズム又はV溝を形成することができる。
導光板の第2領域の反射面には、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝を形成し、第2領域の光出射面には、光軸に沿って頂角が変化するプリズム又はV溝を形成することができる。
導光板の隣り合う光源間に対応した部分には、三角柱状の切り込み部を形成することができる。
図1は、本発明に係る面照明装置の一実施の形態を示す。本実施の形態に係る面照明装置10は、光源2とこの光源2からの光を導光して面状に出射する導光板1とから構成される。導光板1は、平板状をなし、光を入射させる第1領域7とこの第1領域7に連続して光を出射する第2領域8とを有して成り、第1領域7の厚み(いわゆる板厚)t1を光源2側から導光方向へ向って漸次大きくなるように設定すると共に、途中から、すなわち第2領域8の厚み(いわゆる板厚)t1を導光方向へ向って漸次小さくなるように設定して構成される。第1領域7の板厚方向の両面7A及び7Bには、反射シート11及び12が被着形成され、この両面7A及び7Bが反射面として形成される。両面7A及び7Bの 光軸に対する傾斜角β[β1、β2](図4参照)は、光源2からの入射光L1が第1領域7の面で反射して第2領域8の光出射面、いわゆる天面5へ入射したときに、天面5で臨界角α以上、つまり全反射されるような角度に設定される。角度β[β1、β2]は、1°≦β≦25°の範囲で有効である。本例では両傾斜角β1、β2共に同じ角度に設定される。この場合、第1領域7はテーパ状に形成されることになる。傾斜角β1、β2は、それぞれ異なる角度に設定することも可能である。角度βが1°≦β≦25°の範囲であれば、天面で臨界角以上とすることができ、且つ導光板の薄型化できる。第2領域8の天面5と反対の面、いわゆる底面6には、反射シート13が被着形成され、底面6が反射面として形成される。
光源2より導光板1に光L1が入射され、第1領域7の例えば角度β1の反射面7Aで反射され、さらに角度β2の反射面7Bで反射された後、第2領域8の天面5に進行するが、この天面5で全反射されて、導光板1の奥端に向って進行する。このとき、光は、天面5へ臨界角α以上の角度で入射されるので、天面5において全反射されて導光板1の奥端へ進行することになる。入射光L1は、第1領域7で反射を繰り返すほど、天面5に対する入射角が大きくなり、全反射して奥まで入射させることができる。導光板1の第2領域8の底面6に設けられたプリズム又はV溝26に入射した光L2は、プリズム又はV溝26及び反射シート13によって反射され、天面5側へ向いこれより面出射される。天面5に向って反射した光L2のうち、周辺に発散した光は天面5に形成されたプリズム又はV溝25のよって発散が抑制され、結果として全面均一な明るさで面照射される。
導光板1から出射した光の輝度が高く、輝度均一性も高くなるので、輝度向上シート、輝度均一性向上シートを不要とすることができ、面光源としての面照明装置を薄型化することができる。輝度向上シート、輝度均一性向上シートを省略できるので、コスト低減が図れる。
さらに、光源2として、黄色蛍光体層43を有する青色発光ダイオード42を直接導光板1に取着し、或いはこのような蛍光体層43を有する発光ダイオード42を導光板1に一体成形することにより、発光ダイオード42を覆うパッケージを使用しない分、導光板1を薄型化することができる。その結果、面照明装置の薄型化を実現できる。また、発光ダイオード42のパッケージへの実装が省略され、プリント配線基板への実装で済み、実装回数が1回と低減できる。
したがって、例えば液晶表示装置のバックライト等に適用して好適ならしめる。
本実施の形態に係る面照明装置を構成する導光板31は、図5A、Bに示すように、光源からの光を入射する第1領域32及び光を面出射する第2領域33とから構成される。第1領域32は、図1で説明したと同様に構成される。第2領域33は、その天面35に光源32からの光の入射位置を基点に放射状に、即ち放射状に進行する光に沿うように、プリズム又はV溝34が形成され、底面37に光軸と垂直方向にプリズム又はV溝38が形成されて成る。
その他の構成は、図1及び図4で説明したと同様であるので、重複説明を省略する。
本実施の形態に係る面照明装置を構成する導光板51は、光源からの光を入射する第1領域(図示せず)及び光を面出射する第2領域52とから構成される。第1領域は、図1で説明したと同様に構成される。第2領域52は、天面55光軸に沿ってプリズム又はV溝57が形成され、底面58に図示せざるも光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成されて成る。そして、本実施の形態では、特に、天面55に形成されるプリズム又はV溝57を、その角度、即ちプリズムとしたときにはその頂角が、前端53から奥端54に行くにしたがって大きくなり、中央から両端へ行くにしたがって小さくなるように設定される。即ち、頂角は、前端53から奥端54に向って鈍角になり、中央から離れるにつれて、鋭角になる。図においては、頂角A1−B1−C1の順に、頂角A2−B2−C2の順に、頂角A3−C3の順に、夫々角度が大きくなる。また、頂角A1−A2−A3の順に角度が小さくなる。さらに、前端53の中央に点光源を配置した場合に、プリズム(又はV溝)は、放射状の光の軌道に沿った線上において、頂角A1、B2、C3が同じ角度になるように形成されている。即ち、天面55には、光軸に沿って頂角が変化するプリズム又はV溝を設ける。
その他の構成は、図1及び図4で説明したと同様であるので、重複説明を省略する。
また、導光板に貼着する夫々の反射シート11、12、13は、第1領域の両傾斜面の程度、導光板の材質、屈折率や光源などによって貼り付ける枚数を調整することができる。
Claims (13)
- 光を入射させる第1領域と、該第1領域に連続して光を出射する第2領域とを有し、
前記第1領域の厚みが光源側から導光方向へ向って漸次大きくなるように設定され、
前記第1領域の厚み方向の両面が反射面として形成されて成る
ことを特徴とする導光板。 - 前記第2領域の厚みが前記導光方向へ向って漸次小さくなるように設定されて成る
ことを特徴とする請求項1記載の導光板。 - 前記第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光軸に沿ってプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項1記載の導光板。 - 前記第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光源からの光の入射位置を基点にして放射状にプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項1記載の導光板。 - 前記第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光軸に沿って頂角が変化するプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項1記載の導光板。 - 前記導光板の隣り合う光源間に対応した部分に三角柱状の切り込み部が形成されて成る
ことを特徴とする請求項1記載の導光板。 - 光源と導光板を有し、
前記導光板の光を入射させる第1領域の厚みが、光源側から導光方向へ向かって漸次大きくなるように設定され、
前記第1領域の厚み方向の両面が反射面として形成されて成る
ことを特徴とする面照明装置。 - 前記導光板の第1領域に連続して光を出射する第2領域の厚みが、前記導光方向へ向って漸次小さくなるように設定されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。 - 前記光源が黄色蛍光体層を有した青色半導体発光素子で構成され、
前記半導体発光素子が前記導光板に取着し、又は導光板に一体成形されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。 - 前記導光板の第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光軸に沿ってプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。 - 前記導光板の第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光源からの光の入射位置を基点にして放射状にプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。 - 前記導光板の第2領域の反射面に、光軸と垂直方向にプリズム又はV溝が形成され、
前記第2領域の光出射面に、光軸に沿って頂角が変化するプリズム又はV溝が形成されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。 - 前記導光板の隣り合う光源間に対応した部分に三角柱状の切り込み部が形成されて成る
ことを特徴とする請求項7記載の面照明装置。
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